Вы здесь

Об'ємний напружено-деформований стан стрижньових залізобетонних елементів в умовах однократного нагріву до +150°С.

Автор: 
Калмиков Юрій Юрійович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
0404U003335
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы и конструкция опытных образцов
Основные опытные образцы изготавливались из тяжелого бетона состава, рекомендованного ВНИПИ Теплопроект (г. Москва) для возведения монолитных инженерных сооружений из расчета (на 1 м3): портландцемент марки 500 - 450кг; песок кварцевый - 630кг; щебень гранитный - 1128кг; вода - 180л, противоморозная добавка СНВ - 90г (Ц : П : Щ = 1 : 1,4 :2,5).
Размеры и моделирование условий высыхания образцов для испытаний были продиктованы встречающимся в практике строительства модулем открытой поверхности Мо элементов конструкций зданий и инженерных сооружений. Так для фрагментов стен оболочек башенных градирен и дымовых труб площадью 1?1м и толщиной от 0,15 до 0,3м величина М0 составляет соответственно 13,3м-1 и 6,67м-1; для более массивной конструкции - фрагмента стены оболочки биологической защиты таких же размеров значение М0 составляет 1,067м-1; для участков стержневых элементов конструкций каркасных зданий длиной 1м и площадью поперечного сечения, изменяющейся от 0,0225м2 до 0,25м2, модуль открытой поверхности меняется от 26,6м-1 до 8,0м-1 соответственно.
В связи с этим для экспериментальных исследований влияния размеров и условий высыхания на основные характеристики прочностных и деформационных свойств бетона в нормальных условиях и условиях нагрева до 150?С были приняты опытные образцы - бетонные призмы размерами 100?100?400мм, 150?150?600мм и 300?300?800мм с различной степенью гидроизоляции.
Для количественной оценки исходной неоднородности характеристик механических свойств бетона по объему бетонных образцов различной массивности принимались призмы размерами 100?100?250(300)мм, выпиленные из крупноразмерных призм размерами 300?300?800мм согласно схемам, представленным на рис. 2.1. Распиловка крупноразмерных призм производилась алмазными пилами на камнерезном станке.

Рис. 2.1. Схемы распиловки и гидроизоляции крупноразмерных призм и нумерация опытных образцов Моделирование условий высыхания бетона применительно к исследуемым конструкциям осуществлялось путём частичной гидроизоляции поверхности опытных образцов-призм (противоположных граней и торцов) согласно рис. 2.2.
Образцы-призмы бетонировались в стальных формах в горизонтальном положении. Бетонная смесь уплотнялась вибрированием в течение 60-90 сек на вибростенде.
Рис. 2.2. Размеры, нумерация и схемы гидроизоляции опытных образцов С целью определения основных характеристик прочностных и деформационных свойств исследуемого бетона одновременно с основными образцами-призмами изготавливались дополнительные образцы - кубы с размером ребра 150мм и призмы размерами 150?150?600мм. Образцы-кубы изготавливались со значительным запасом с целью их использования в исследованиях поведения бетона при гидростатическом сжатии.
Для определения поля температур по сечению в стадии нагрева при бетонировании в тело образцов закладывались хромель-алюмелевые и хромель-копелевые термопары.
После бетонирования образцы находились в формах в течение четырех-пяти суток, а затем разопалубливались. После распалубки неровная грань образцов шлифовалась с помощью точильного круга и наждачной бумаги, затем производились маркировка и контрольный обмер призм. Контроль качества бетона осуществлялся внешним осмотром и контрольным взвешиванием. Образцы, отличавшиеся по массе более чем на 3% от средних значений, отбраковывались.
Гидроизоляция боковых поверхностей и торцов части образцов-призм, производилась сразу же после разопалубливания и контрольного взвешивания с помощью слоя эпоксидно-цементного компаунда. Гидроизоляция на основе эпоксидной смолы была принята как наиболее надежная, способная не нарушать своей сплошности при действии на нее температур до 200?С.
Начальные замеры деформаций усадки образцов разных размеров производилось на шестые сутки после бетонирования. Измерительные приборы и схема их расположения приняты согласно требованиям [29].
Возраст бетона к моменту испытаний на осевое сжатие в условиях нагрева составлял не менее 6 месяцев, что, примерно, соответствует возрасту бетона к началу эксплуатации конструкций исследуемых зданий и сооружений.
Изготовление всего объема образцов, использованных в экспериментальных исследованиях, производилось за две серии бетонирования. Марка бетона по двум сериям бетонирования принималась по испытаниям контрольных образцов-кубов согласно [27] и соответствовала марке не ниже М300
Все экспериментальные исследования проведены в лабораторном корпусе ДонГАСА с относительно стабильными температурно-влажностными условиями: температура воздуха - 20 ?5°С, влажность воздуха - 70 ? 10%.

2.2. Программа и методика экспериментальных исследований влияния размеров образцов-призм и условий их высыхания на характеристики прочностных и деформационных свойств бетона при кратковременном нагреве
Программа экспериментальных исследований влияния размеров образцов-призм и условий их высыхания на характеристики прочностных и деформационных свойств бетона при кратковременном нагреве представлена в таблице 2.1. Программа количественной оценки исходной неоднородности характеристик механических свойств бетона по объему бетонных образцов различной массивности представлена в таблице 2.2.
Основные прочностные и деформационные характеристики образцов с различным модулем открытой поверхности Мо, а также образцов выпиленных из тела крупноразмерных призм определялись путем их испытания на осевое сжатие.
Испытания призм размерами 100?100?400мм и 150?150?600мм проводились на гидравлическом прессе П-125, призм размерами 300?300?800мм - на прессе ПММ-1000 путем поэтапного приложения осевой сжимающей нагрузки до разрушения образцов. Величина нагрузки на каждой ступени нагружения составляла 10% от ожидаемого разрушающего значения. После достижения нагрузки уровня 0,8?Rb величина ступеней уменьшалась вдвое. Время выдержки образцов на каждом этапе наг